Примери за антропогенно влияние върху биосферата. Курсова работа: Антропогенно въздействие върху биосферата

АНТРОПОГЕННО ВЪЗДЕЙСТВИЕ ВЪРХУ БИОСФЕРАТА

Човекът винаги е използвал околната среда главно като източник на ресурси, но много дълго време дейността му не е имала забележимо въздействие върху биосферата. Едва в края на миналия век промените в биосферата под влияние на икономическата дейност привлякоха вниманието на учените. През първата половина на този век тези промени нараснаха и сега връхлетяха човешката цивилизация като лавина. Стремейки се да подобри условията си на живот, човек непрекъснато увеличава темповете на материалното производство, без да мисли за последствията. При този подход голяма част от ресурсите, взети от природата, се връщат в нея под формата на отпадъци, често токсични или неподходящи за изхвърляне. Това създава заплаха за съществуването както на биосферата, така и на самия човек.

АКТУАЛНО СЪСТОЯНИЕ НА ПРИРОДНАТА СРЕДА

Глобалните процеси на образуване и движение на живата материя в биосферата са свързани и придружени от биологични цикли на огромни маси материя и енергия. За разлика от чисто геоложките процеси, тези цикли с участието на живата материя имат значително по-висока интензивност, скорост и количество на веществата, участващи в цикличното движение.

Изграждането и експлоатацията на промишлени предприятия и минното дело доведоха до сериозни нарушения на природните ландшафти, замърсяване на почвата, водата и въздуха с различни отпадъци.

Истинските промени в биосферните процеси започват през 20 век. в резултат на следващата индустриална революция. Бързото развитие на енергетиката, машиностроенето, химията и транспорта доведе до факта, че човешката дейност стана сравнима по мащаб с природните енергийни и материални процеси, протичащи в биосферата. Интензивността на човешкото потребление на енергия и материални ресурси нараства пропорционално на числеността на населението и дори изпреварва неговия растеж.

Предупреждавайки за възможните последици от разширяващото се нахлуване на човека в природата, преди половин век академик В. И. Вернадски написа: „Човекът се превръща в геоложка сила, способна да промени лицето на Земята.“ Това предупреждение беше пророчески оправдано. Последиците от антропогенната дейност се проявяват в изчерпването на природните ресурси, замърсяването на биосферата с промишлени отпадъци, унищожаването на естествените екосистеми, промените в структурата на земната повърхност и изменението на климата. Антропогенните въздействия водят до нарушаване на почти всички природни биогеохимични цикли.

Появата на нови компоненти в природната среда, причинена от човешка дейност или всякакви големи природни явления (например вулканична дейност), се нарича замърсяване на околната среда, характеризиращо се с наличието на вредни вещества в околната среда, които нарушават функционирането на екологичните системи или техните отделни елементи и намаляват качеството на околната среда за човешки живот или икономическа дейност.Замърсителите включват и всички тела, вещества, явления, процеси, които се появяват в околната среда на дадено място, но не по времето и не в количеството, което е естествено за природата, и могат да нарушат нейните системи от равновесно състояние.

Разграничете естественоИ антропогенно замърсяване.Естественото замърсяване възниква в резултат на естествени причини: вулканични изригвания, земетресения, катастрофални наводнения и пожари. Антропогенното замърсяване е резултат от човешката дейност.

Всеки замърсител има определено отрицателно въздействие върху природата, поради което изпускането им в околната среда трябва да бъде строго контролирано. Законодателството установява за всеки замърсител максимално допустимо изхвърляне(PDS) и неговата максимално допустима концентрация(MPC) в естествена среда.

Пределно допустимото заустване (ПДУ) е масата на замърсител, изхвърлен от отделен източник за единица време; превишаването на максимално допустимата граница води до неблагоприятни последици за околната среда и може да бъде опасно за човешкото здраве.

Максимално допустимата концентрация (MPC) се разбира като количеството вредно вещество в околната среда, което не оказва отрицателно въздействие върху здравето на човека или неговото потомство при постоянен или временен контакт с него. Понастоящем при определянето на ПДК се взема предвид не само степента на влияние на замърсителите върху човешкото здраве, но и тяхното въздействие върху животни, растения, гъби, микроорганизми, както и върху природната общност като цяло.

Специални услуги за екологичен мониторинг (наблюдение) следят за спазването на установените MPC и MPC стандарти за вредни вещества. Такива служби са създадени във всички региони на страната. Тяхната роля е особено важна в големите градове, в близост до химически заводи, атомни електроцентрали и други промишлени съоръжения. Службите за мониторинг имат право да предприемат мерки, предвидени в закона, до спиране на производството и всяка работа, ако са нарушени стандартите за опазване на околната среда.

Бързото нарастване на търсенето на горива, метали, минерали и техния добив води до изчерпване на тези ресурси.

Екологичният принцип на границите е, че: ресурсите са ограничени и не трябва да се пилеят; Не можете безкрайно да откривате нови ресурси.

Биосферата на Земята е способна на саморегулация, тя може да издържи и коригира резултатите от неразумната човешка намеса. Но всичко си има граница. Днес сме достигнали тази граница и стоим на ръба на екологична пропаст.

Това не е пълна картина на текущата екологична ситуация на нашата планета. Дори отделните успехи в дейностите по опазване на околната среда не могат да променят забележимо цялостния ход на процеса на пагубното влияние на цивилизацията върху състоянието на биосферата.

АТМОСФЕРА -- ВЪНШНА ОБВИВКА НА БИОСФЕРАТА

Масата на атмосферата на нашата планета е незначителна - само една милионна от масата на Земята. Неговата роля в естествените процеси на биосферата обаче е огромна. Наличието на атмосфера около земното кълбо определя общия топлинен режим на повърхността на нашата планета и я предпазва от вредното космическо и ултравиолетово лъчение. Атмосферната циркулация оказва влияние върху местните климатични условия, а чрез тях и върху режима на реките, почвената и растителната покривка и върху процесите на формиране на релефа.

Съвременният газов състав на атмосферата е резултат от дългото историческо развитие на земното кълбо.

Трите газа, които изграждат атмосферата, са от най-голямо значение за различни екосистеми: кислород, въглероден диоксид и азот. Тези газове участват в основните биогеохимични цикли.

Кислородиграе жизненоважна роля в живота на повечето живи организми на нашата планета. Всеки има нужда от него, за да диша. Кислородът не винаги е бил част от земната атмосфера. Появява се в резултат на жизнената дейност на фотосинтезиращи организми (автотрофи). Под въздействието на ултравиолетовите лъчи кислородът се превръща в озон. С натрупването на озон се образува озонов слой в горната атмосфера. Озоновият слой в атмосферата, като екран, надеждно защитава повърхността на Земята от ултравиолетовото лъчение, което е фатално за живите организми.

Цикълът на кислорода в биосферата е изключително сложен, тъй като много органични и неорганични вещества реагират с него, включително водород, който се комбинира с кислород, за да образува вода.

въглероден диоксид (въглероден диоксид)участва в процеса на фотосинтеза при образуването на органични вещества. Благодарение на този процес въглеродният цикъл в биосферата се затваря. Подобно на кислорода, въглеродът е част от почвите, растенията, животните и участва в различни механизми на кръговрата на веществата в природата.

Азот-- основен биогенен елемент, тъй като е част от протеините и нуклеиновите киселини. Атмосферата е неизчерпаем резервоар на азот, но повечето живи организми не могат директно да използват този азот: той трябва първо да бъде свързан под формата на химични съединения.

Цикълът на азота е тясно свързан с цикъла на въглерода. Въпреки че цикълът на азота е по-сложен от цикъла на въглерода, той се случва по-бързо.

Други компоненти на въздуха не участват в биохимичните цикли, но наличието на големи количества замърсители в атмосферата може да доведе до сериозни смущения в тези цикли.

Замърсяване на въздуха-- различни негативни промени в неговия състав са свързани главно с промени в концентрацията на второстепенни компоненти на въздуха.

Има два основни източника на замърсяване на въздуха: естественоИ антропогенен.Природните източници включват вулкани, прашни бури, атмосферни влияния, горски пожари и процеси на разлагане на растения и животни. Основните антропогенни източници на замърсяване на въздуха включват предприятия от горивно-енергийния комплекс, транспорт, различни машиностроителни предприятия,

Днес вече е ясно, че всяка човешка дейност, засягаща физическите свойства или химичния състав на атмосферата, може да причини сериозни екологични смущения, включително глобални климатични промени на планетата. Ако човечеството не вземе своевременни мерки за опазване на атмосферата от замърсяване, го очакват катастрофални последици.

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

ДЪРЖАВНО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ

ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

"КУЗБАСКИ ДЪРЖАВЕН ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ"

Катедра Химическа технология на твърдите горива и екология

ТЕСТ

По дисциплина

"екология"

Изпълнител: група ученик

OPz-08 Василиев С. С.

Проверено:

Кемерово, 2009 г

Въведение

1. Съвременно състояние на околната среда

2. Атмосфера – външната обвивка на биосферата

2.1 Замърсяване на въздуха

2.2 Замърсяване на почвата

2.3 Замърсяване на природните води

3. Радиационни и екологични проблеми в биосферата

Заключение

Използвана литература

Човекът винаги е използвал околната среда главно като източник на ресурси, но много дълго време дейността му не е имала забележимо въздействие върху биосферата. Едва в края на миналия век промените в биосферата под влияние на икономическата дейност привлякоха вниманието на учените. През първата половина на този век тези промени нараснаха и сега връхлетяха човешката цивилизация като лавина. Стремейки се да подобри условията си на живот, човек непрекъснато увеличава темповете на материалното производство, без да мисли за последствията. При този подход голяма част от ресурсите, взети от природата, се връщат в нея под формата на отпадъци, често токсични или неподходящи за изхвърляне. Това представлява заплаха както за съществуването на биосферата, така и за самия човек. Целта на реферата е да подчертае: актуалното състояние на природната среда; характеризират основните източници на замърсяване на биосферата; идентифицират начини за защита на околната среда от замърсяване.

Нека разгледаме някои характеристики на текущото състояние на биосферата и процесите, протичащи в нея.

Глобалните процеси на образуване и движение на живата материя в биосферата са свързани и придружени от циркулацията на огромни маси материя и енергия. За разлика от чисто геоложките процеси, биогеохимичните цикли, включващи живата материя, имат значително по-висока интензивност, скорост и количество вещество, участващо в циркулацията.

С появата и развитието на човечеството процесът на еволюция се промени значително. В ранните етапи на цивилизацията изсичането и опожаряването на гори за селско стопанство, паша на добитък, риболов и лов на диви животни и войните опустошават цели региони, което води до унищожаване на растителни съобщества и унищожаване на определени животински видове. С развитието на цивилизацията, особено бързо след индустриалната революция в края на Средновековието, човечеството придобива все повече и повече сила, все по-голяма способност да въвлича и използва огромни маси материя - както органична, жива, така и минерална, инертна - за да посрещне неговите нарастващи нужди.

Нарастването на населението и разширяващото се развитие на селското стопанство, индустрията, строителството и транспорта са причинили масово унищожаване на горите в Европа и Северна Америка. Масовата паша на добитък доведе до смъртта на гори и тревна покривка, ерозия (унищожаване) на почвения слой (Централна Азия, Северна Африка, Южна Европа и САЩ). Десетки животински видове са унищожени в Европа, Америка и Африка.

Учените предполагат, че изчерпването на почвите на територията на древната централноамериканска държава на маите в резултат на подсечено-огневото земеделие е една от причините за смъртта на тази високоразвита цивилизация. По същия начин в древна Гърция огромните гори са изчезнали в резултат на обезлесяването и прекомерната паша. Това увеличи ерозията на почвата и доведе до унищожаване на почвената покривка на много планински склонове, увеличи сухотата на климата и влоши земеделските условия.

Предупреждавайки за възможните последици от разширяващото се нахлуване на човека в природата, преди половин век академик В. И. Вернадски написа: „Човекът се превръща в геоложка сила, способна да промени лицето на Земята.“ Това предупреждение беше пророчески оправдано. Последиците от антропогенните (извършени от човека) дейности се проявяват в изчерпване на природните ресурси, замърсяване на биосферата с промишлени отпадъци, унищожаване на естествени екосистеми, промени в структурата на земната повърхност и изменение на климата. Антропогенните въздействия водят до нарушаване на почти всички природни биогеохимични цикли.

В резултат на изгарянето на различни горива около 20 бр милиардтонове въглероден диоксид и съответното количество кислород се абсорбира. Природен резерват CO2в атмосферата е около 50 000 милиардт. Тази стойност варира и зависи по-специално от вулканичната активност. Въпреки това антропогененЕмисиите на въглероден диоксид надвишават естествените емисии и в момента представляват голяма част от общите емисии. Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, придружено от увеличаване на количеството аерозол (малки частици прах, сажди, суспензии от разтвори на определени химични съединения), може да доведе до забележими промени в климата и съответно до нарушаване на равновесните отношения, развили се в продължение на милиони години в биосферата.

Резултатът от нарушаване на прозрачността на атмосферата и следователно на топлинния баланс може да бъде появата оранжерииефект”, тоест повишаване на средната температура на атмосферата с няколко градуса. Това може да доведе до топене на ледниците в полярните райони, повишаване на нивото на Световния океан, промени в неговата соленост, температура, глобални климатични смущения, наводняване на крайбрежните низини и много други неблагоприятни последици.

Емисии на промишлени газове в атмосферата, включително съединения като въглероден окис CO (въглероден окисгаз азотни оксиди сяра, амоняк и други замърсители, води доинхибиране на живота на растенията и животни, метаболитни нарушения, отравяне и смърт на живи организми.

Неконтролираното влияние върху климата, съчетано с нерационални земеделски практики, може да доведе до значително намаляване на плодородието на почвата и големи колебания в добивите. Според експерти на ООН през последните години колебанията в селскостопанската продукция надхвърлят 1%. Но намаляването на производството на храна дори с 1% може да доведе до смъртта на десетки милиони хора от глад.

Горите на нашата планета намаляват катастрофално; неустойчивото обезлесяване и пожарите доведоха до факта, че на много места, които някога са били изцяло покрити с гори, до днес те са оцелели само на 10-30% от територията. Площта на тропическите гори в Африка е намаляла със 70%, в Южна Америка - с 60%, в Китай само 8% от територията е покрита с гора.

1.1 Замърсяване на околната среда

Появата на нови компоненти в природната среда, причинена от човешка дейност или всякакви големи природни явления (например вулканична дейност), се характеризира с термина

включено организмовниво може да възникне нарушениеиндивидуални физиологични функции на организма, промянатяхното поведение, намалени темпове на растеж и развитие, намалена устойчивост към въздействието на други неблагоприятни фактори на околната среда.

На ниво популация замърсяването може да причини промени в техния брой и биомаса, плодовитост, смъртност, промени в структурата, годишни миграционни цикли и редица други функционални свойства.

На биоценотично ниво замърсяването засяга структурата и функциите на съобществата. Едни и същи замърсители имат различно въздействие върху различните компоненти на общностите. Съответно се променят количествените отношения в биоценозата, до пълното изчезване на едни форми и появата на други. Пространствената структура на съобществата се променя, веригите на разлагане (детрит) започват да преобладават над пасищните, а смъртта започва да надделява над производството. В крайна сметка екосистемите деградират, влошават се като елементи на човешката среда, намаляват положителната си роля във формирането на биосферата и се обезценяват в икономическо отношение.

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

ПУБЛИЧНО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ

ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

"КУЗБАСКИ ДЪРЖАВЕН ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ"

Катедра Химическа технология на твърдите горива и екология

ТЕСТ

По дисциплина

"екология"

Изпълнител: група ученик

OPz-08 Василиев С. С.

Проверено:

Кемерово, 2009 г

Въведение

2.1 Замърсяване на въздуха

2.2 Замърсяване на почвата

2.3 Замърсяване на природните води

Заключение

Използвана литература

Въведение

Човекът винаги е използвал околната среда главно като източник на ресурси, но много дълго време дейността му не е имала забележимо въздействие върху биосферата. Едва в края на миналия век промените в биосферата под влияние на икономическата дейност привлякоха вниманието на учените. През първата половина на този век тези промени се увеличават и сега връхлитат човешката цивилизация като лавина. В стремежа си да подобри условията си на живот, човек непрекъснато увеличава темпото на материалното производство, без да мисли за последствията. При този подход голяма част от ресурсите, взети от природата, се връщат в нея под формата на отпадъци, често токсични или неподходящи за изхвърляне. Това представлява заплаха за съществуването на биосферата и самия човек. Целта на реферата е да подчертае: актуалното състояние на природната среда; характеризират основните източници на замърсяване на биосферата; идентифицират начини за защита на околната среда от замърсяване.

1. Съвременно състояние на околната среда

Нека разгледаме някои характеристики на текущото състояние на биосферата и процесите, протичащи в нея.

С появата и развитието на човечеството процесът на еволюция се промени значително. В ранните етапи на цивилизацията изсичането и опожаряването на гори за селско стопанство, паша на добитък, риболов и лов на диви животни и войните опустошават цели региони, което води до унищожаване на растителни съобщества и унищожаване на определени животински видове. С развитието на цивилизацията, особено бързо след индустриалната революция в края на Средновековието, човечеството придоби по-голяма мощ, нарастваща способност да включва и използва огромни маси от материя - както органична, жива, така и минерална, инертна - за да посрещне нарастващите си нужди .

Нарастването на населението и разширяващото се развитие на селското стопанство, промишлеността, строителството и транспорта предизвикаха масово унищожаване на горите в Европа и Северна Америка. Масовата паша на добитък доведе до смъртта на гори и тревна покривка, ерозия (унищожаване) на почвения слой (Централна Азия, Северна Африка, Южна Европа и САЩ). Десетки животински видове са унищожени в Европа, Америка и Африка.

Истинските промени в биосферните процеси започват през 20 век в резултат на следващата индустриална революция. Бързото развитие на енергетиката, машиностроенето, химията и транспорта доведе до факта, че човешката дейност стана сравнима по мащаб с природните енергийни и материални процеси, протичащи в биосферата. Интензивността на човешкото потребление на енергия и материални ресурси нараства пропорционално на числеността на населението и дори изпреварва неговия растеж.

Предупреждавайки за възможните последици от разширяващото се нашествие на човека в природата, преди половин век академик В. И. Вернадски пише: „Човекът се превръща в геологическа сила, способна да промени лицето на Земята. Последиците от антропогенните (причинени от човека) дейности се проявяват в изчерпването на природните ресурси, замърсяването на биосферата с промишлени отпадъци, унищожаването на естествените екосистеми, промените в структурата на земната повърхност и изменението на климата водят до смущения на почти всички природни биогеохимични цикли.

В резултат на изгарянето на различни горива в атмосферата се отделят около 20 милиарда тона въглероден диоксид годишно и съответното количество кислород се абсорбира. Естественият запас от CO2 в атмосферата е около 50 000 милиарда тона. Тази стойност варира и зависи по-специално от вулканичната активност. Но антропогенните емисии на въглероден диоксид превишават естествените и в момента съставляват голям дял от общото му количество. Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, придружено от увеличаване на количеството аерозол (малки частици прах, сажди, суспензии от разтвори на определени химични съединения), може да доведе до забележими промени в климата и съответно до нарушаване на равновесните отношения, развили се в продължение на милиони години в биосферата.

Резултатът от нарушаване на прозрачността на атмосферата и следователно на топлинния баланс може да доведе до появата на "парников ефект", т.е. повишаване на средната температура на атмосферата с няколко градуса. Това може да доведе до топене на ледниците в полярните райони, повишаване на нивото на Световния океан, промени в неговата соленост, температура, глобални климатични смущения, наводняване на крайбрежните низини и много други неблагоприятни последици.

Изпускането на промишлени газове в атмосферата, включително съединения като въглероден оксид CO (въглероден оксид), азотни оксиди, сяра, амоняк и други замърсители, води до инхибиране на жизнената активност на растенията и животните, метаболитни нарушения, отравяния и смърт на живи организми.

Горите на нашата планета катастрофално намаляват; нерационалното изсичане на горите и пожарите доведоха до факта, че на много места, които някога са били изцяло покрити с гори, днес те са оцелели само на 10-30% от територията. Площта на тропическите гори в Африка е намаляла със 70%, в Южна Америка с 60%, в Китай само 8% от територията е покрита с гора.

1.1 Замърсяване на околната среда

Появата на нови компоненти в природната среда, причинена от човешка дейност или някакво голямо природно явление (например вулканична дейност), се характеризира с термина замърсяване Като цяло замърсяването е наличието в околната среда на вредни вещества, които нарушават функционирането на екологични системи или техни отделни елементи и намаляват качеството на околната среда от гледна точка на човешкото обитаване или стопанска дейност. Този термин характеризира всички тела, вещества, явления, процеси, които на дадено място, но не по време и не в естественото за природата количество, се появяват в околната среда и могат да изведат системата от равновесно състояние.

Въздействието върху околната среда на замърсяващите агенти може да се прояви по различни начини; може да засегне както отделни организми (проявява се на ниво организми), така и популации, биоценози, екосистеми и дори биосферата като цяло.

На ниво организъм може да има нарушение на определени физиологични функции на организмите, промени в тяхното поведение, намаляване на скоростта на растеж и развитие, намаляване на устойчивостта към влиянието на други неблагоприятни фактори на околната среда.

На биоценотично ниво замърсяването засяга структурата и функциите на съобществата. Едни и същи замърсители имат различно въздействие върху различните компоненти на общностите. Съответно се променят количествените отношения в биоценозата, до пълното изчезване на едни форми и появата на други. Пространствената структура на общностите се променя, веригите на разлагане (детрит) започват да преобладават над пасищата, а смъртта - над производството. В крайна сметка настъпва деградация на екосистемите, тяхното влошаване като елементи на човешката среда, намаляване на положителната им роля във формирането на биосферата и амортизация в икономическо отношение.

Различават се естествени и антропогенни замърсявания Естествените замърсявания възникват в резултат на природни причини – вулканични изригвания, земетресения, катастрофални наводнения и пожари. Антропогенното замърсяване е резултат от човешката дейност.

Понастоящем общата мощност на антропогенните източници на замърсяване в много случаи надвишава мощността на естествените, така че естествените източници на азотен оксид отделят 30 милиона тона азот годишно, антропогенните - 35-50 милиона тона; серен диоксид, съответно около 30 милиона тона, повече от 150 милиона тона В резултат на човешката дейност оловото навлиза в биосферата почти 10 пъти повече, отколкото чрез естествено замърсяване.

Замърсителите, произтичащи от икономическата дейност на човека и тяхното въздействие върху околната среда, са много разнообразни: съединения на въглерод, сяра, азот, тежки метали, различни органични вещества, изкуствено създадени материали, радиоактивни елементи и много други.

Така според експерти около 10 милиона тона нефт навлизат в океана годишно. Маслото върху водата образува тънък филм, който предотвратява обмена на газ между вода и въздух. Тъй като нефтът се утаява на дъното, той попада в дънните утайки, където нарушава естествените жизнени процеси на дънните животни и микроорганизми. В допълнение към петрола се наблюдава значително увеличение на изпускането на битови и промишлени отпадъчни води в океана, съдържащи по-специално такива опасни замърсители като олово, живак и арсен, които имат силен токсичен ефект. Фоновите концентрации на такива вещества на много места вече са превишени десетки пъти.

Всеки замърсител има определено отрицателно въздействие върху природата, затова навлизането им в околната среда трябва да бъде строго контролирано. Законодателството определя за всеки замърсител пределно допустимо заустване (ПДУ) и пределно допустима концентрация (ПДК) в природната среда.

Пределно допустимото заустване (ПДУ) е масата на замърсителя, отделян от отделни източници за единица време, превишаването на което води до неблагоприятни последици за околната среда или е опасно за човешкото здраве. Максимално допустимата концентрация (MPC) се разбира като количеството вредно вещество в околната среда, което не оказва отрицателно въздействие върху здравето на човека или неговото потомство при постоянен или временен контакт с него. Понастоящем при определянето на ПДК се взема предвид не само степента на влияние на замърсителите върху човешкото здраве, но и тяхното въздействие върху животни, растения, гъби, микроорганизми, както и върху природната общност като цяло.

Специални услуги за екологичен мониторинг (наблюдение) следят за спазването на установените MPC и MPC стандарти за вредни вещества. Такива служби са създадени във всички региони на страната. Мониторингът е особено важен в големите градове, в близост до химически заводи, атомни електроцентрали и други промишлени съоръжения. Службите за мониторинг имат право да предприемат мерки, предвидени в закона, до спиране на производството и всяка работа, ако стандартите за опазване на околната среда са нарушени.

Освен в замърсяването на околната среда, антропогенното въздействие се изразява в изчерпване на природните ресурси на биосферата. Огромният мащаб на използване на природните ресурси доведе до значителни промени в ландшафта в някои региони (например във въглищни басейни). Ако в зората на цивилизацията човекът е използвал за своите нужди само около 20 химични елемента, в началото на 20 век са постъпвали 60, а сега повече от 100 - почти цялата периодична таблица около 100 милиарда тона руда, гориво и минерални торове се добиват (извличат от геосферата) годишно.

Бързото нарастване на търсенето на горива, метали, минерали и техния добив доведе до изчерпване на тези ресурси. Така, според експертите, ако се запазят сегашните темпове на производство и потребление, доказаните запаси от нефт ще бъдат изчерпани за 30 години, газ - за 50 години, въглища - за 200. Подобна ситуация се разви не само с енергийните ресурси, но и с метали (изчерпване на запасите от алуминий се очаква след 500-600 години, желязо - 250 години, цинк - 25 години, олово - 20 години) и минерални ресурси, като азбест, слюда, графит, сяра.

Това не е пълна картина на екологичната ситуация на нашата планета в момента. Дори отделните успехи в опазването на околната среда не могат значително да променят цялостния ход на процеса на пагубното влияние на цивилизацията върху състоянието на биосферата.

2. Атмосферата е външната обвивка на биосферата

2.1 Замърсяване на въздуха

Различните негативни промени в земната атмосфера са свързани главно с промени в концентрацията на второстепенни компоненти на атмосферния въздух.

Има два основни източника на замърсяване на въздуха: естествен и антропогенен.

Природните източници включват вулкани, прашни бури, атмосферни влияния, горски пожари и процеси на разлагане на растения и животни.

Основните антропогенни източници на замърсяване на въздуха включват предприятия от горивно-енергийния комплекс, транспорт и различни машиностроителни предприятия.

В допълнение към газообразните замърсители в атмосферата се отделят големи количества прахови частици. Това е прах, сажди и сажди. Голяма опасност представлява замърсяването на околната среда с тежки метали. Оловото, кадмият, живакът, медта, никелът, цинкът, хромът и ванадият са станали почти постоянни компоненти на въздуха в индустриалните центрове. Особено остър е проблемът със замърсяването на въздуха с олово.

Глобалното замърсяване на въздуха влияе върху състоянието на естествените екосистеми, особено върху зелената покривка на нашата планета Един от най-ясните показатели за състоянието на биосферата са горите и тяхното здраве.

Киселинните дъждове, причинени главно от серен диоксид и азотни оксиди, причиняват огромни щети на горските биоценози. Установено е, че иглолистните видове страдат от киселинни дъждове в по-голяма степен от широколистните дървета.

Само в нашата страна общата площ на горите, засегнати от промишлени емисии, достигна 1 милион хектара. Съществен фактор за деградацията на горите през последните години е замърсяването на околната среда с радионуклиди. Така в резултат на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил бяха увредени 2,1 милиона хектара гори.

Особено страдат зелените площи в индустриалните градове, чиято атмосфера съдържа голям брой замърсители.

Въздушният екологичен проблем с изчерпването на озоновия слой, включително появата на озонови дупки над Антарктида и Арктика, е свързан с прекомерната употреба на фреони в производството и ежедневието.

2.2 Замърсяване на почвата

При нормални природни условия всички процеси, протичащи в почвата, са в баланс. Но често хората са виновни за нарушаването на равновесното състояние на почвата. В резултат на развитието на стопанската дейност на човека възникват замърсявания, промени в състава на почвата и дори нейното унищожаване. В момента има по-малко от един хектар обработваема земя за всеки жител на нашата планета. И тези малки площи продължават да се свиват поради неумела човешка икономическа дейност.

Огромни площи плодородна земя се губят при минни дейности и по време на строителството на предприятия и градове. Унищожаването на горите и естествената тревна покривка, многократното разораване на земята без спазване на правилата на селскостопанската технология води до ерозия на почвата - унищожаване и измиване на плодородния слой от вода и вятър (фиг. 58). Сега ерозията се превърна в световно зло. Изчислено е, че само през последното столетие в резултат на водна и ветрова ерозия на планетата са били загубени 2 милиарда плодородни земи за активно земеделско използване.

Една от последиците от повишената човешка производствена дейност е интензивното замърсяване на почвата. Основните замърсители на почвата са металите и техните съединения, радиоактивните елементи, както и торовете и пестицидите, използвани в селското стопанство.

Най-опасните замърсители на почвата са живакът и неговите съединения. Живакът навлиза в околната среда с токсични химикали и промишлени отпадъци, съдържащи метален живак и неговите различни съединения.

Замърсяването на почвите с олово е още по-разпространено и опасно. Известно е, че при топенето на един тон олово с отпадъците в околната среда се отделят до 25 кг олово. Съединенията на олово се използват като добавки в бензина, така че моторните превозни средства са сериозен източник на замърсяване с олово. Оловото е особено високо в почвите покрай главните магистрали.

В близост до големите центрове на черната и цветната металургия почвите са замърсени с желязо, мед, цинк, манган, никел, алуминий и други метали. На много места концентрацията им е десетки пъти над ПДК.

Радиоактивните елементи могат да попаднат в почвата и да се натрупат в нея в резултат на отлагания от атомни експлозии или по време на изхвърляне на течни и твърди отпадъци от промишлени предприятия, атомни електроцентрали или изследователски институции, свързани с изучаването и използването на атомната енергия. Радиоактивните вещества от почвите попадат в растенията, след това в животните и хората и се натрупват в тях.

Съвременното земеделие, което широко използва торове и различни химикали за борба с вредители, плевели и болести по растенията, оказва значително влияние върху химичния състав на почвите. Понастоящем количеството на веществата, включени в цикъла в процеса на селскостопанска дейност, е приблизително същото като в процеса на промишленото производство. В същото време производството и използването на торове и пестициди в селското стопанство се увеличава всяка година. Неумелото им и неконтролирано използване води до нарушаване на кръговрата на веществата в биосферата.

Особено опасни са устойчивите органични съединения, използвани като пестициди. Те се натрупват в почвата, водата и дънните седименти на водните тела. Но най-важното е, че те са включени в екологичните хранителни вериги, преминават от почвата и водата в растенията, след това в животните и накрая влизат в човешкото тяло с храната.

2.3 Замърсяване на природните води

Замърсяването на водните обекти се разбира като намаляване на техните биосферни функции и икономическо значение в резултат на навлизането на вредни вещества в тях.

Един от основните замърсители на водата са нефтът и нефтопродуктите. Нефтът може да попадне във водата в резултат на естествените си изпускания в районите, където се намира. Но основните източници на замърсяване са свързани с човешката дейност: производство на нефт, транспортиране, рафиниране и използване на нефт като гориво и промишлени суровини.

Други замърсители включват метали (например живак, олово, цинк, мед, хром, калай, манган), радиоактивни елементи, пестициди, идващи от селскостопански полета и отток от животновъдни ферми. Живакът, оловото и техните съединения представляват лека опасност за водната среда от метали.

Разширеното производство (без пречиствателни съоръжения) и използването на пестициди в полетата водят до силно замърсяване на водните тела с вредни съединения. Замърсяването на водната среда възниква в резултат на директното въвеждане на токсични химикали по време на обработката на резервоари за борба с вредителите, навлизането в резервоари на вода, изтичаща от повърхността на третираната земеделска земя, когато отпадъците от производствените предприятия се изхвърлят в резервоари, както и в резултат на загуби при транспортиране, съхранение и отчасти с валежи.

Заедно с пестицидите, селскостопанският отток съдържа значително количество остатъци от торове (азот, фосфор, калий), приложени върху полетата. В допълнение, големи количества органични азотни и фосфорни съединения идват от животновъдните ферми и канализацията. Увеличаването на концентрацията на хранителни вещества в почвата води до нарушаване на биологичния баланс в резервоара.

Първоначално количеството микроскопични водорасли в такъв резервоар рязко се увеличава. С увеличаването на запасите от храна се увеличава броят на ракообразните, рибите и другите водни организми. Тогава огромен брой организми умират. Това води до изразходване на всички съдържащи се във водата запаси от кислород и натрупване на сероводород. Средата във водата се променя толкова много, че става неподходяща за съществуването на каквито и да е форми на организми. Резервоарът постепенно "умира".

Един вид замърсяване на водата е топлинното замърсяване. Електрическите централи и промишлените предприятия често изхвърлят нагрята вода в резервоар. Това води до повишаване на температурата на водата в него. С повишаване на температурата в резервоара количеството кислород намалява, токсичността на замърсителите на водата се увеличава и биологичното равновесие се нарушава.

В замърсената вода, с повишаване на температурата, патогенните микроорганизми и вируси започват бързо да се размножават. Веднъж попаднали във водата за пиене, те могат да предизвикат огнища на различни заболявания.

В редица региони подземните води са били важен източник на прясна вода. Преди това те се смятаха за най-чистите. Но в момента, в резултат на човешката икономическа дейност, много източници на подземни води също са обект на замърсяване. Често това замърсяване е толкова голямо, че водата от тях става негодна за пиене.

Човечеството консумира огромно количество прясна вода за своите нужди. Основните му потребители са промишлеността и селското стопанство. Най-водоемките индустрии са минното дело, стоманодобивната, химическата, нефтохимическата, целулозно-хартиената и хранително-вкусовата промишленост. До 70% от цялата вода, консумирана в индустрията, отива към тях. Основният потребител на прясна вода е селското стопанство: 60-80% от цялата прясна вода се използва за нуждите му.

В момента не само териториите, които природата е лишила от водни ресурси, изпитват липса на прясна вода, но и много региони, които доскоро се считаха за проспериращи в това отношение. В момента нуждата от прясна вода не е задоволена за 20% от градското и 75% от селското население на планетата.

Човешката намеса в природните процеси е засегнала дори големи реки (като Волга, Дон, Днепър), променяйки се към намаляване на обема на транспортираните водни маси (речен поток). По-голямата част от водата, използвана в селското стопанство, се изразходва за изпаряване и образуване на растителна биомаса и следователно не се връща в реките. Вече в най-населените райони на страната речният отток е намалял с 8%, а в реки като Дон, Терек и Урал - с 11-20%. Съдбата на Аралско море е много драматична, тъй като по същество е престанало да съществува поради прекомерно отнемане на вода от реките Сирдаря и Амударя за напояване.

Ограничените запаси от прясна вода са допълнително намалени от замърсяването. Основната опасност са отпадъчните води (промишлени, селскостопански и битови), тъй като значителна част от използваната вода се връща във водните басейни под формата на отпадъчни води.

3. Радиационни и екологични проблеми в биосферата

Радиационното замърсяване е значително по-различно от другите. Радиоактивните нуклиди са ядра от нестабилни химически елементи, които излъчват заредени частици и късовълново електромагнитно излъчване, които, когато навлизат в човешкото тяло, разрушават клетките, в резултат на което могат да възникнат различни заболявания, включително радиация.

Навсякъде в биосферата има естествени източници на радиоактивност и хората, както всички живи организми, винаги са били изложени на естествена радиация. Външното облъчване възниква поради радиация от космически произход и радиоактивни нуклиди в околната среда. Вътрешното излъчване се създава от радиоактивни елементи, навлизащи в човешкото тяло с въздух, вода и храна.

За количествена характеристика на въздействието на радиацията върху човека се използват единици - биологичен еквивалент на рентген (rem) или сиверт (Sv): 1 Sv = 100 rem. Тъй като радиоактивното лъчение може да причини сериозни промени в организма, всеки човек трябва да знае допустимите дози.

В резултат на вътрешно и външно облъчване човек получава средна доза от 0,1 rem за една година и следователно около 7 rem за целия си живот. При тези дози радиацията не вреди на хората. Има обаче райони, където годишната доза е по-висока от средната. Например хората, живеещи във високопланинските райони, могат да получат няколко пъти по-висока доза от космическата радиация. Големи дози радиация могат да възникнат в райони, където съдържанието на естествени радиоактивни източници е високо. Например в Бразилия (200 км от Сао Пауло) има хълм, където годишната доза е 25 rem. Тази местност е необитаема.

Най-голяма опасност представлява радиоактивното замърсяване на биосферата в резултат на човешката дейност. В момента радиоактивните елементи се използват широко в различни области. Небрежното съхранение и транспортиране на тези елементи води до сериозно радиоактивно замърсяване. Радиоактивното замърсяване на биосферата е свързано например с изпитанията на атомни оръжия.

През втората половина на нашия век започнаха да се пускат в експлоатация атомни електроцентрали, ледоразбивачи и подводници с ядрени инсталации. При нормална експлоатация на ядрени енергийни и промишлени съоръжения замърсяването на околната среда с радиоактивни нуклиди е незначителна част от естествения фон. Друга ситуация възниква при аварии в ядрени съоръжения.

В момента проблемът със складирането и съхранението на радиоактивни отпадъци от военната промишленост и атомните електроцентрали става все по-остър. Всяка година те представляват все по-голяма опасност за околната среда. Така използването на ядрената енергия постави нови сериозни проблеми пред човечеството.

Икономическата дейност на човека, придобивайки все по-глобален характер, започва да оказва много забележимо влияние върху процесите, протичащи в биосферата. Вече научихте за някои от резултатите от човешката дейност и тяхното въздействие върху биосферата. За щастие, до определено ниво, биосферата е способна на саморегулация, което ни позволява да сведем до минимум негативните последици от човешката дейност. Но има граница, когато биосферата вече не е в състояние да поддържа равновесие. Започват необратими процеси, които водят до екологични катастрофи. Човечеството вече ги е срещало в няколко региона на планетата.

Човечеството промени значително хода на редица процеси в биосферата, включително биохимичния цикъл и миграцията на редица елементи. В момента, макар и бавно, се извършва качествено и количествено преустройство на цялата биосфера на планетата. Вече са възникнали редица сложни екологични проблеми в биосферата, които трябва да бъдат разрешени в близко бъдеще.

"Парников ефект". Затоплянето на климата може да доведе до интензивно топене на ледниците и покачване на морското равнище. Промените, които могат да настъпят в резултат на това, са просто трудни за прогнозиране.

Този проблем може да бъде решен чрез намаляване на емисиите на въглероден диоксид в атмосферата и установяване на баланс във въглеродния цикъл.

Изтъняване на озоновия слой. През последните години учените са все по-загрижени за изтъняването на озоновия слой на атмосферата, който е защитен щит срещу ултравиолетовото лъчение. Този процес протича особено бързо над полюсите на планетата, където са се появили така наречените озонови дупки. Опасността се крие във факта, че ултравиолетовото лъчение е разрушително за живите организми.

Основната причина за изтъняването на озоновия слой е използването от хората на хлорфлуорвъглеводороди (фреони), широко използвани в производството и бита като хладилни агенти, пенообразуватели и разтворители. аерозоли. Фреоните интензивно разрушават озона. Самите те се развалят много бавно, в рамките на 50-200 години. През 1990 г. светът е произвел повече от 1300 хиляди тона озоноразрушаващи вещества.

Под въздействието на ултравиолетовото лъчение кислородните молекули (O2) се разпадат на свободни атоми, които от своя страна могат да се съединят с други кислородни молекули, за да образуват озон (O3), също така могат да реагират с озонови молекули, за да образуват две кислородни молекули. Така се установява и поддържа баланс между кислорода и озона.

Въпреки това, замърсители като фреоните катализират (ускоряват) процеса на разграждане на озона, нарушавайки баланса между него и кислорода в посока намаляване на концентрацията на озон.

Предвид опасността, надвиснала над планетата, международната общност направи първата стъпка към решаването на този проблем. Подписано е международно споразумение, според което производството на фреони в света трябва да бъде намалено с около 50% до 1999 г.

Масовото обезлесяване е един от най-важните глобални екологични проблеми на нашето време.

Вече знаете, че горските съобщества играят жизненоважна роля за нормалното функциониране на естествените екосистеми. Те абсорбират атмосферното замърсяване от антропогенен произход, предпазват почвата от ерозия, регулират нормалното протичане на повърхностните води, предотвратяват намаляването на нивото на подземните води и затлачването на реки, канали и резервоари.

Намаляването на площта на горите нарушава процеса на кръговрат на кислорода и въглерода в биосферата.

Обезлесяването води до смъртта на най-богатата им флора и фауна. Човекът изчерпва облика на своята планета.

Изглежда обаче човечеството вече е наясно, че съществуването му на планетата е неразривно свързано с живота и благосъстоянието на горските екосистеми. Сериозните предупреждения на учените, прозвучали в декларации на ООН и други международни организации, взеха отзвук. През последните години работата по изкуствено залесяване и организирането на високопродуктивни горски насаждения започна успешно да се извършва в много страни по света.

Отпадъци от производството. Промишлените и селскостопански отпадъци се превърнаха в сериозен екологичен проблем. Вече знаете каква вреда нанасят на околната среда. В момента се правят опити за намаляване на количеството отпадъци, които замърсяват околната среда. За целта се разработват и монтират сложни филтри, изграждат се скъпи пречиствателни съоръжения и утаители. Но практиката показва, че макар да намаляват опасността от замърсяване, пак не решават проблема. Известно е, че дори и при най-модерното пречистване, включително биологично, всички разтворени минерали и до 10% органични замърсители остават в пречистените отпадъчни води. Водите с това качество могат да станат годни за консумация само след многократно разреждане с чиста вода.

Очевидно е, че решението на проблема е възможно чрез разработването и въвеждането в производството на напълно нови, затворени, безотпадни технологии. При тяхното използване водата няма да се изпуска, а ще се използва повторно в затворен цикъл. Всички вторични продукти няма да се изхвърлят като отпадъци, а ще бъдат подложени на дълбока преработка. Това ще създаде условия за получаване на допълнителни продукти, от които хората се нуждаят и ще опазва околната среда.

Селско стопанство. В селскостопанското производство е важно стриктно да се спазват правилата на селскостопанската технология и да се следят нормите на прилагане на торове. Тъй като химическите средства за борба с вредителите и плевелите водят до значителни нарушения в екологичното равновесие, начините за преодоляване на тази криза се търсят в няколко посоки.

Работи се по създаването на сортове растения, които са устойчиви на селскостопански вредители и болести: създават се селективни бактериални и вирусни препарати, които засягат например само насекоми-вредители, търсят се начини и методи за биологична борба в ход за водноелектрически централи и размножаването на естествени врагове, които унищожават вредните насекоми. Разработват се високоселективни лекарства от редица хормони, антихормони и други вещества, които могат да действат върху биохимичните системи на определени видове насекоми и да нямат забележим ефект върху други видове насекоми или други организми.

Производство на енергия. Много сложни екологични проблеми са свързани с производството на енергия в топлоелектрическите централи. Нуждата от енергия е една от основните жизнени потребности на човека. Енергията е необходима не само за нормалната дейност на съвременното, сложно организирано човешко общество, но и за простото физическо съществуване на всеки човешки организъм. В момента електроенергията се добива основно от водноелектрически централи, ТЕЦ и атомни електроцентрали.

На пръв поглед водноелектрическите централи са екологични предприятия, които не вредят на природата. Това беше мнението в продължение на много десетилетия. В нашата страна на големите реки са построени много големи водноелектрически централи. Сега стана ясно, че това строителство е нанесло големи щети както на природата, така и на хората.

На първо място, изграждането на язовири на големи низинни реки води до наводняване на огромни площи под резервоари. Това се дължи на разселването на голям брой хора и загубата на пасища.

Второ, блокирайки реката, язовирът създава непреодолими препятствия по миграционните пътища на анадромни и полуанадромни риби, които се издигат, за да хвърлят хайвера си в горните течения на реките.

Трето, водата в хранилищата застоява, потокът й се забавя, което се отразява на живота на всички живи същества, живеещи в реката и Уреки.

Четвърто, местното повишаване на водата засяга подземните води, което води до наводнения, преовлажняване, ерозия на бреговете и свлачища.

Този списък с негативни последици от изграждането на водноелектрически централи върху равнинни реки може да бъде продължен. Големи високи язовири на планински реки също са източник на опасност, особено в райони с висока сеизмичност. В световната практика има няколко случая, когато пробивът на такива язовири е довел до огромни разрушения и смъртта на стотици и хиляди хора.

От екологична гледна точка атомните електроцентрали са най-чистите сред останалите действащи енергийни комплекси. Опасностите от радиоактивните отпадъци са напълно признати и следователно както дизайнът, така и експлоатационните стандарти на атомните електроцентрали осигуряват надеждно изолиране от околната среда на най-малко 99,999% от всички получени радиоактивни отпадъци.

Не всеки знае, че въглищата имат малка естествена радиоактивност. Тъй като топлоелектрическите централи изгарят огромни количества гориво, техните общи радиоактивни емисии са по-високи от тези на атомните електроцентрали. Но този фактор е второстепенен в сравнение с основното бедствие от инсталирането на органични горива върху природата и хората - емисиите на химически съединения в атмосферата, които са продукти на горенето.

Въпреки че атомните електроцентрали са екологично по-чисти от обикновените електроцентрали, те представляват по-голяма потенциална опасност в случай на сериозни аварии на реактори. Убедихме се в това на примера с аварията в Чернобил. Така енергийният сектор създава привидно неразрешими екологични проблеми. Търсенето на решение на проблема се извършва в няколко посоки.

Учените разработват нови безопасни реактори за атомни електроцентрали. Второто направление е свързано с използването на нетрадиционни възобновяеми енергийни източници. Това е преди всичко енергията на слънцето и вятъра, топлината на земните недра, топлинната и механичната енергия на океана. В много страни, включително нашата, вече са създадени не само експериментални, но и промишлени инсталации на тези енергийни източници. Те все още са с относително ниска мощност. Но много учени вярват, че те имат голямо бъдеще.

Заключение

Поради нарастващия мащаб на антропогенното въздействие (икономическата дейност на човека), особено през последния век, балансът в биосферата се нарушава, което може да доведе до необратими процеси и да постави въпроса за възможността за живот на планетата. Това се дължи на развитието на промишлеността, енергетиката, транспорта, селското стопанство и други видове човешка дейност, без да се вземат предвид възможностите на биосферата на Земята. Човечеството вече е изправено пред сериозни екологични проблеми, които изискват незабавни решения.

Използвана литература

1. А. М. Владимиров, опазване на околната среда / - Л.: Гидрометеоиздат, 1991 г.

2. Г. А. Богдановски “Химическа екология” Издателство на Московския университет 1994 г.

3. Е. А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин “Екология” Издателство “Дрофа” 2005г

4. Н. А. Агаджанян, В. И. Торшин “Човешка екология” ММП “Екоцентър”, КРУК2004

В.И. Вернадски отбеляза, че с увеличаването на мащаба и интензивността на дейността човечеството като цяло се е превърнало в мощна геоложка сила. Това доведе до преминаването на биосферата в качествено ново състояние. Днес вече е унищожен 2/3 горите на планетата; Годишно в атмосферата се отделят повече от 200 милиона тона въглероден оксид, около 146 милиона тона серен диоксид, 53 милиона тона азотни оксиди и др. Около 700 милиона хектара някога продуктивна земя са били нарушени от ерозия (като цялата площ на обработваната земя е равна на 1400 милиона хектара). Очевидно е, че природните ресурси и възстановителните способности на живата природа съвсем не са безгранични.

Цялата история на човечеството е история на икономически растеж и последователно унищожаване на биосферата. Само в епохата на палеолита човекът не нарушава естествените екосистеми, тъй като неговият начин на живот (събиране, лов, риболов) е подобен на начина на съществуване на сродни животни. По-нататъшното развитие на цивилизацията доведе до създаването на съвременна изкуствена, техногенна човешка среда, изчерпване и замърсяване на природната среда. Особено поразителни икономически и екологични промени настъпиха през 20 век: според изчисленията само около 1/3 от територията на планетата остана незасегната от човешката дейност. През изминалия век в екосистемата на Земята се появи глобална икономическа подсистема, която нарасна стотици пъти. През 20 век Имаше последователно разширяване на икономическата подсистема с ускорени темпове поради изместването на природните системи (Таблица 2.1).

Таблица 2.1. Промени в глобалната икономическа подсистема и екосистема на планетата

Индикатори	Началото на 20 век	Краят на 20 век
Брутен световен продукт, милиарди щатски долара
Световна икономическа сила, телевизия
Население, милиард души
Консумация на прясна вода, км 3
Потребление на нетната първична продукция на йота, %
Площ на залесените площи, милиони km 2
Растеж на пустинна площ, милиони хектара
Намаляване на броя на видовете, %
Площ, засегната от икономически дейности на сушата (с изключение на района на Антарктика), %

Както се вижда от таблица 2.1, до началото на 20в. Икономиката на планетата произвежда брутен световен продукт (GWP) от около 60 милиарда долара годишно. Този икономически потенциал е създаден през цялото съществуване на цивилизацията. В момента подобно количество VMP се произвежда за по-малко от един ден.

За 100 години световното потребление на енергия се е увеличило 14 пъти. Общото потребление на първични енергийни ресурси през този период надхвърля 380 милиарда тона еквивалентно гориво (> 1022 J). От 1950 г. до 1985 г. средното потребление на енергия на глава от населението се удвоява и достига 68 GJ/годишно. Това означава, че световният енергиен сектор е нараснал два пъти по-бързо от населението му.

Структурата на горивния баланс на повечето страни по света претърпя промени: ако преди това дървата за огрев и въглищата представляваха основния дял в горивния и енергийния баланс, то до края на 20 век. Въглеводородното гориво се превърна в преобладаващ вид - до 65% идва от нефт и газ, а до 9% - общо от ядрена и водна енергия. Алтернативните енергийни технологии придобиват известно икономическо значение. Средното потребление на електроенергия на глава от населението достига 2400 kWh/година. Всичко това оказа голямо влияние върху структурните промени в производството и живота на стотици милиони хора.

Добивът и преработката на полезни изкопаеми - руди и нерудни материали - се е увеличил многократно. Производството на черни метали се е увеличило осем пъти през века и е достигнало в началото на 1980 г. 850 милиона тона годишно. Производството на цветни метали се развива още по-интензивно, главно поради много бързото нарастване на топенето на алуминий, което достига до края на 80-те години. 14 милиона тона/година. От 1940 г. Промишленият добив на уран бързо се увеличи.

През 20 век Обемът на машиностроенето се е увеличил значително и структурата на машиностроенето се е променила, бързо нараства броят и единичният капацитет на произвежданите машини и агрегати. Значителен дял от продуктите на машиностроенето заема военното оборудване. Възникват и бързо се развиват индустрии като производството на комуникационно оборудване, инструментостроенето, радиотехниката, електрониката и компютърните технологии. Производството на самоходни превозни средства се е увеличило хиляди пъти. От 1970 г Всяка година по пътищата на света се появяват около 16 милиона нови леки автомобили. В някои страни (Франция, Италия, САЩ, Япония) броят на автомобилите вече е съпоставим с броя на жителите. Известно е, че на всеки 1 000 изминати километра една кола изразходва годишната норма кислород на един човек, в резултат на което 6,5 милиарда души консумират толкова кислород, колкото е необходимо за дишането на 73 милиарда души.

Важна характеристика на съвременния техногенезис е интензивната химизация на всички сектори на икономиката. През последните 50 години са произведени и приложени повече от 6 милиарда тона минерални торове. Повече от 400 хиляди са пуснати в експлоатация за различни цели. различни синтетични съединения, включително експлозиви и токсични вещества. Началото на масовото производство на много широкомащабни химически продукти, по-специално нефтохимията и химията на органичния синтез, датира от средата на века. През последните 40 години производството на пластмаси, синтетични влакна, синтетични детергенти, пестициди и лекарства се е увеличило многократно.

Огромният технически потенциал на самото човечество има вътрешна нестабилност. Поради високата концентрация на опасни агенти и рискови източници в биосферата и човешката среда (всички видове оръжия, токсични вещества и ядрено гориво), този потенциал не само заплашва биосферата, но включва и потенциал за самоунищожение. Тази заплаха не се разпознава толкова лесно, тъй като в масовата психология тя е маскирана от положителните резултати от социалния прогрес през втората половина на 20-ти век, когато нараства темпът на растеж на доходите на глава от населението, системите за здравеопазване и образование стават по-ефективни, храненето на хората се подобри и продължителността на живота се увеличи.

Въпреки това, тези „глобални средни“ положителни резултати крият много дълбоко неравенство в икономическия статус и потреблението на ресурси между регионите и страните по света, между различни групи хора. Изчислено е, че най-богатите 20% от световното население съставляват 86% от общите лични разходи, консумират 58% от световната енергия, 45% от месото и рибата, 84% от хартията и притежават 87% от личните автомобили. От друга страна, най-бедните 20% от хората на планетата консумират само 5% или по-малко от всяка от изброените стоки и услуги.

Във всички природни среди има еднопосочна промяна в концентрациите на химични вещества към повишаване. В атмосферата концентрацията на въглероден диоксид бързо нараства (от 280 до 350 части на 1 милион за 200 години, с повече от половината от увеличението през последните 50 години), метан (от 0,8 до 1,65 части на 1 милион) , азотен оксид и др. През втората половина на 20в. В атмосферата се появиха напълно нови газове - хлорфлуорвъглеводороди (халони). Всичко това е следствие от икономическата дейност на човека. Концентрацията на химикали в повърхностните води на сушата също се увеличава активно и бързо, както се вижда от глобалната еутрофикация на сухоземни водни тела и част от крайбрежните води на Световния океан.

Атмосферното отлагане на азотни и серни съединения, включително под формата на киселинни валежи, значително повлия на химичните и биологични процеси в почвите, което доведе до деградация на почвата в много региони на планетата. И накрая, добре известен е проблемът с биоразнообразието, чиято скорост на намаляване в резултат на стопанска дейност е много по-висока от естествените процеси на изчезване на видовете. В резултат на унищожаването на местообитанията на живите организми, предишното биологично разнообразие на планетата е значително подкопано (Таблица 2.2).

Глобалните екологични промени показват, че в своето развитие човечеството е надхвърлило допустимите граници на околната среда, определени от законите на биосферата, и че човекът е зависим от тези закони.

Таблица 2.2. Загуба на видово разнообразие на планетата през последните 400 години

Мощното промишлено замърсяване допринесе за промяната и унищожаването на естествените екосистеми. На глава от населението в света годишно се добиват повече от 50 тона суровини, в резултат на преработката на които (с помощта на вода и енергия) човечеството в крайна сметка получава почти същото количество отпадъци, включително 0,1 тона опасни отпадъци за всеки жител на планетата.

В обществото съществува стереотип, според който основната заплаха за околната среда в производствения сектор е генерирането на отпадъци, но всъщност всички крайни производствени продукти са отпадъци, които са отложени или пренесени в бъдещето. Съгласно закона за съхранение веднъж генерираните отпадъци преминават от едно фазово състояние в друго (например в газообразно състояние при изгаряне на битови отпадъци) или се разпръскват в околната среда (ако са газ, прах или разтворимо вещество) и накрая може да се рециклира (например да направи токсичните отпадъци по-малко токсични) или да произведе някакъв продукт, който след известно време отново ще стане отпадък. Според известния руски учен по околната среда К.С. Лосев, „няма „безотпадни“ или „екологични“ технологии и цялата световна икономика е огромна система за производство на отпадъци. Около 90% от всички отпадъци са твърди отпадъци и само около 10% са газообразни и течни.“ Има само един начин да се отървете от отпадъците - като ги превърнете в суровини, т.е. създаване на затворени производствени цикли, при които всички отпадъци от производство и потребление незабавно се включват в нов производствен цикъл.

Международната общност стигна до извода, че темпът на растеж на БВП не може да служи като единствен показател за благосъстоянието на една нация. Характеризира се и с качество на живот, което до голяма степен зависи от екологичната ситуация в страната. Според данни на Световната здравна организация (СЗО) 20-30% от болестите на планетата са причинени от влошаване на околната среда. Дейностите на секторите на материалното производство и междуиндустриалните комплекси водят до най-осезаемите негативни екологични последици.

енергияима многофакторно въздействие върху околната среда под формата на газови емисии в атмосферата, изхвърляне на отпадъчни води във водни обекти, големи количества потребление на вода, промени в ландшафта и развитие на отрицателни геоложки процеси. Според статистиката топлоенергетиката в Русия представлява до 85-90% от емисиите на серен диоксид, азотни оксиди и въглерод от общите емисии на индустрията, което е около 4,4-4,6 милиона тона годишно. Емисиите на твърди частици оставят така наречената „пламваща следа“ в околността, в която растителността е потисната, което води до деградация на екосистемите. Емисиите от мощни ТЕЦ са главните виновници за образуването на киселинни валежи, които падат в радиус от хиляди километри и носят смърт на всичко живо.

Топлоелектрическите и водноелектрическите централи представляват до 70% от общото потребление на прясна и морска вода и съответно обема на брутното заустване на отпадъчни води в естествени резервоари. Големите топлоелектрически централи изхвърлят годишно от 50 до 170 милиона m 3 отпадъчни води. Хидроенергията също често причинява непоправими щети на природата, особено в равнините, където огромни райони с множество селища и плодородни заливни земи, които преди са служили като основни сенокоси в горската зона, са наводнени под резервоари (например Рибинското язовир). В степната зона създаването на резервоари води до заблатяване на обширни площи и вторично засоляване на почвата, загуба на земни ресурси, унищожаване на крайбрежните склонове и др.

Нефт и нефтопреработвателна промишленостима значително отрицателно въздействие предимно върху въздушния басейн. По време на процеса на производство на нефт, в резултат на изгаряне на нефтен газ във факли, около 10% от въглеводородите и въглеродния оксид, изпускани в Русия, ще бъдат изхвърлени в атмосферата. Рафинирането на нефт води до емисии на въглеводороди, серен диоксид, въглероден оксид и азот във въздуха. В центровете на нефтопреработвателната промишленост замърсяването на въздуха се увеличава поради високото износване на дълготрайните активи и остарелите технологии, които не позволяват намаляване на производствените отпадъци.

Негативната екологична ситуация в зоните за производство на нефт се влошава от потъването на земната повърхност в резултат на извличането на големи количества нефт и намаляването на налягането в резервоара (в някои нефтени находища в Баку и Западен Сибир). Сериозни щети на околната среда нанасят разливи на нефт и минерализирани отпадъчни води поради спукани тръбопроводи. Броят на авариите на нефтопроводи в полето в Русия в някои години е бил около 26 хиляди.

Газова индустрияотделя въглероден оксид (28% от всички промишлени емисии), въглеводороди (24%), летливи органични съединения (19%), азотни оксиди (6%), серен диоксид (5%). Производството на газ в зоната на вечната замръзналост води до деградация на природните ландшафти и развитието на такива негативни криогенни процеси като термокарст, издигане и солифлукция. Петролната и газовата промишленост са основните фактори за изчерпването на потенциала на природните ресурси поради намаляване на органичните ресурси и минералните суровини.

Последица от дейността на предприятието въглищна промишленосте движението на големи обеми скали, промени в режимите на повърхностните, подземните и подземните води на големи площи, нарушаване на структурата и продуктивността на почвите, активиране на химични процеси, а понякога и промени в микроклимата. Провеждането на минни дейности в райони с тежки климатични условия в Далечния север, Сибир и Далечния изток, като правило, води до по-сериозни екологични последици, отколкото в централните райони, където естествената среда е по-устойчива на различни антропогенни влияния.

Въглищната промишленост замърсява повърхностните водни тела с отпадъчни води. Това са предимно силно минерализирани руднични води, 75% от които се заустват без пречистване. Въгледобивните басейни са свързани с формирането на специфичен техногенен релеф, развитието на явления на слягане и пропадане, както и наводняването на част от минираните райони (Донбас). Почти навсякъде добивът води до пълна загуба на земни ресурси, включително плодородни земи и горски земи.

Черна металургиязамърсява въздушния басейн на градовете с въглероден оксид (67,5% от общите емисии), твърди вещества (15,5%), серен диоксид (повече от 10%) и азотни оксиди (5,5%). В местонахожденията на металургичните предприятия средногодишната концентрация на въглероден дисулфид надвишава 5 MAC, а на бензопирен - 13 MAC. В Русия индустрията представлява 15% от общите емисии на цялата индустрия. Основните източници на емисии от черната металургия в атмосферата са агломерационните производства (агломерационни машини, оборудване за трошане и смилане, места за разтоварване и прехвърляне на материали), доменни пещи и мартенови пещи, пещи за ецване, вагранки на чугунолеярни и др.

Индустриалните предприятия консумират и изхвърлят големи количества вода. Отпадъчните води съдържат суспендирани вещества, нефтопродукти, разтворени соли (сулфати, хлориди, железни съединения, тежки метали). Тези зауствания могат да доведат до пълна деградация на малките водни течения, в които се вливат, а сгуроотвалищата и хвостохранилищата замърсяват подземните води поради филтриране. В резултат на това се образуват антропогенни геохимични аномалии със съдържание на токсични вещества стотици пъти по-високо от ПДК (Новолипецки металургичен завод).

Цветна металургияе много опасна за околната среда индустрия, която отделя най-токсичните замърсители в околната среда, като олово (75% от емисиите от цялата руска индустрия) и живак (35%). Дейностите на цветната металургия често водят до превръщането на териториите, където са разположени нейните предприятия, в зони на екологично бедствие (град Карабаш в Южен Урал, град Оленегорск в Мурманска област и др.). Вредните емисии от предприятията, които са силни биологични отрови и се натрупват в почвата и водоемите, представляват реална заплаха за всички живи същества, включително хората, а тежки метали с 25 пъти надвишаваща допустимата концентрация се намират в гъби, горски плодове и други растения в разстояние до 20 км от централата.

В зависимост от вида транспортвъздействието му се проявява под формата на замърсяване на атмосферата, водния басейн, земята и деградация на ландшафта. Автомобилният транспорт е основният източник на замърсяване на въздуха в градовете. В Русия, според експерти, неговият дял в общия обем на емисиите в атмосферата варира от 40 до 60%, а в големите градове достига 90%; в Беларус автомобилният транспорт представлява 3/4 от емисиите. В същото време концентрацията на вредни вещества в емисиите на превозните средства надвишава десетки пъти пределно допустимата концентрация. Електрическият железопътен транспорт замърсява почвите и подземните води по железопътните трасета и създава шумови и вибрационни ефекти в съседните райони. Въздушният транспорт се характеризира с химическо и акустично замърсяване на атмосферата, докато водният транспорт се характеризира със замърсяване на водните площи с нефтопродукти и битови отпадъци.

Строителството на пътища води и до отрицателни последици за околната среда: активира неблагоприятни геоложки процеси като свлачища, преовлажняване, наводняване на прилежащи райони и води до загуба на земни ресурси. Същевременно пътното строителство е неизбежен признак на цивилизация, необходимо условие за подобряване на жизнения комфорт на населението. Следователно, във всеки конкретен случай, решаването на този проблем трябва да се подхожда индивидуално, като се вземат предвид възможните отрицателни и положителни последици от изпълнението на проекти за пътно строителство.

Жилищни и комунални услуги -основният източник на образуване и поток на отпадъчни води във водни тела. Той представлява 50% от общите зауствани отпадъчни води в Русия и Беларус. Вторият проблем на индустрията е изхвърлянето и обезвреждането на твърди битови отпадъци, чието изхвърляне премахва хиляди хектари земя от стопанското обращение и значително засяга екологичното състояние на територията на големите градове.

Огромни щети селско стопанствоерозията на почвата често е с антропогенен произход, което води до намаляване на естественото плодородие, което е характерно за много региони. Изчерпването и замърсяването на водоизточниците прогресира в резултат на недобре обмислени и не винаги оправдани мелиорации, неспазване на стандартите за прилагане на минерални торове и пестициди. Източник на повишена екологична опасност са животновъдните комплекси и птицефермите, около които течната фракция на оборския тор се филтрира в почвата и подпочвените води, а селскостопанските продукти са замърсени.

Така съвременното икономическо развитие може да се определи като техногенен тип икономическо развитие, което се характеризира с висока природоемкост и недостатъчно отчитане на екологичните изисквания при разработването и изпълнението на икономически проекти. Характеризира се с:

бързо и изчерпателно използване на невъзобновяеми природни ресурси (полезни изкопаеми);
потребление на възобновяеми ресурси (земя, флора и фауна и др.) в обеми, надвишаващи възможностите за естественото им възстановяване и възпроизводство;
образуване на отпадъци, емисии/изхвърляния на замърсители в обеми, превишаващи асимилационния потенциал на околната среда.

Всичко това причинява колосални не само екологични, но и икономически щети, които се изразяват в цената на загубите на природни ресурси и разходите на обществото за премахване на отрицателните екологични последици от антропогенните дейности.